Sistemas de Controle - Introdução

Um sistema de controle é um sistema que fornece a resposta desejada controlando a saída. A figura a seguir mostra o diagrama de blocos simples de um sistema de controle.

Aqui, o sistema de controle é representado por um único bloco. Uma vez que a saída é controlada por entradas variáveis, o sistema de controle recebeu esse nome. Iremos variar esta entrada com algum mecanismo. Na próxima seção sobre sistemas de controle de malha aberta e malha fechada, estudaremos em detalhes sobre os blocos dentro do sistema de controle e como variar essa entrada para obter a resposta desejada.

Examples - Sistema de controle de semáforos, máquina de lavar

Traffic lights control systemé um exemplo de sistema de controle. Aqui, uma sequência de sinal de entrada é aplicada a este sistema de controle e a saída é uma das três luzes que permanecerão acesas por algum tempo. Durante esse tempo, as outras duas luzes ficarão apagadas. Com base no estudo de tráfego em um cruzamento específico, os tempos de acendimento e apagamento das luzes podem ser determinados. Consequentemente, o sinal de entrada controla a saída. Assim, o sistema de controle de semáforos opera no tempo.

Classificação de sistemas de controle

Com base em alguns parâmetros, podemos classificar os sistemas de controle das seguintes maneiras.

Sistemas de controle de tempo contínuo e tempo discreto

• Os sistemas de controle podem ser classificados como sistemas de controle de tempo contínuo e sistemas de controle de tempo discretos com base no type of the signal usava.

• Dentro continuous timesistemas de controle, todos os sinais são contínuos no tempo. Mas emdiscrete time sistemas de controle, existe um ou mais sinais de tempo discretos.

Sistemas de controle SISO e MIMO

• Os sistemas de controle podem ser classificados como sistemas de controle SISO e sistemas de controle MIMO com base no number of inputs and outputs presente.

• SISOOs sistemas de controle (entrada e saída simples) têm uma entrada e uma saída. Enquanto que,MIMO Os sistemas de controle (múltiplas entradas e múltiplas saídas) têm mais de uma entrada e mais de uma saída.

Sistemas de controle de malha aberta e malha fechada

Os sistemas de controle podem ser classificados como sistemas de controle de malha aberta e sistemas de controle de malha fechada com base no feedback path.

Dentro open loop control systems, a saída não é realimentada para a entrada. Portanto, a ação de controle é independente da saída desejada.

A figura a seguir mostra o diagrama de blocos do sistema de controle de malha aberta.

Aqui, uma entrada é aplicada a um controlador e produz um sinal de atuação ou sinal de controle. Este sinal é fornecido como uma entrada para uma planta ou processo que deve ser controlado. Então, a planta produz uma saída, que é controlada. O sistema de controle de semáforos que discutimos anteriormente é um exemplo de sistema de controle de malha aberta.

Dentro closed loop control systems, a saída é realimentada para a entrada. Portanto, a ação de controle depende da saída desejada.

A figura a seguir mostra o diagrama de blocos do sistema de controle de malha fechada de feedback negativo.

O detector de erros produz um sinal de erro, que é a diferença entre a entrada e o sinal de feedback. Esse sinal de feedback é obtido do bloco (elementos de feedback) considerando a saída do sistema geral como uma entrada para este bloco. Em vez da entrada direta, o sinal de erro é aplicado como uma entrada para um controlador.

Assim, o controlador produz um sinal de atuação que controla a planta. Nesta combinação, a saída do sistema de controle é ajustada automaticamente até obtermos a resposta desejada. Conseqüentemente, os sistemas de controle de malha fechada também são chamados de sistemas de controle automático. O sistema de controle de semáforos com sensor na entrada é um exemplo de sistema de controle de malha fechada.

As diferenças entre os sistemas de controle de malha aberta e de malha fechada são mencionadas na tabela a seguir.

Sistemas de controle de malha aberta	Sistemas de controle de malha fechada
A ação de controle é independente da saída desejada.	A ação de controle depende da saída desejada.
O caminho de feedback não está presente.	O caminho de feedback está presente.
Estes também são chamados de non-feedback control systems.	Estes também são chamados de feedback control systems.
Fácil de projetar.	Difícil de projetar.
Estes são econômicos.	Estes são mais caros.
Impreciso.	Preciso.